一种硬质合金铰刀及其加工方法与流程

本发明涉及一种铰刀及其加工方法，属于机械加工技术领域。

背景技术：

改造机组的汽轮机在加工时，叶轮和汽轮机末级叶片需同时铰削销孔，加工该孔时，需使用专用的侧向钻，以前一直使用高速钢铰刀，不仅加工效率低，而且加工后销孔表面质量不够理想。同时，现有的铰刀工作时，其刀柄与侧向钻的工作齿轮之间一般是通过凸键连接，而现有的铰刀上的凸键一般是与刀柄为一体的，铰刀的加工难度大，铰刀刃部和柄部的同轴度不高，且加工后的铰刀与侧向钻的工作齿轮连接时易出现位置偏差。

技术实现要素：

本发明是为了解决现有的铰刀加工销孔后孔的表面质量差以及铰刀的加工难度大、效率低的问题，进而提供了一种硬质合金铰刀及其加工方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种硬质合金铰刀，它包括顺次固接的切削部、倒锥部、柄部及传动键，所述切削部包括沿圆周方向均布设置的六条切齿，所述柄部为圆柱段，且柄部沿其长度方向加工有第一定位平面，所述传动键包括凸键及传动块，传动块呈长条形，传动块的一侧面为第二定位平面，另一侧面为圆弧面，凸键固接在传动块的圆弧面上，所述第二定位平面与第一定位面紧密接触，柄部与传动块拼接形成完整的圆柱体。

用于加工上述硬质合金铰刀的加工方法，具体步骤为：

步骤一、切割棒料：利用线切割机床，将直径为10mm，长度为330mm的硬质合金棒料割断成为三个长度为110mm的棒料；

步骤二、加工切削部：割断后的110mm棒料中，55mm长度的棒料作为铰刀的毛坯，另外55mm长度的棒料作为辅助头用于装夹，将棒料装夹在数控工具磨床上，然后根据图纸要求的切削部各个参数磨削铰刀切削部；

步骤三、加工柄部外圆：利用数控工具磨床，磨削铰刀柄部外圆至图纸要求的柄部外圆尺寸

步骤四、分离辅助头与铰刀：利用线切割机床，按照图纸要求将加工后的铰刀部分与辅助头割断，使刀具总长为55mm；

步骤五、加工柄部第一定位平面：利用夹具将铰刀的切削部装夹固定，利用磨床磨削柄部的第一定位平面至图纸要求的尺寸，即柄部的圆弧弦高为第一定位平面的长度为18mm；

步骤六、加工传动键：利用线切割机床，先将长×宽×高尺寸为30mm×20mm×30mm的方钢切割为16mm长，然后再切割传动键的外轮廓至图纸要求的尺寸，即传动键上的圆弧弦高为凸键的尺寸为：计检合格后将传动键表面清理干净；

步骤七、切削刃钝，然后在柄部刻图号，最后包装。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

六条切齿均布，使切削精度更高，在加工铰刀时，刀柄与传动键可分开加工，与现有的铰刀相比，铰刀的加工难度大大降低，加工效率提高了百分之三十，并且加工后铰刀的切削部与柄部的同轴度更高，进一步提高加工销孔后孔的表面质量。

附图说明

图1为本发明的主视示意图；

图2为柄部与传动键相配合后的左视示意图；

图3为图1的a-a向局部剖视示意图；

图4为引导部的角度示意图；

图5为本发明的硬质合金铰刀与工作齿轮配合后的主视示意图；

图6为图5的左视示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图6说明本实施方式，一种硬质合金铰刀，它包括顺次固接的切削部1、倒锥部2、柄部3及传动键4，所述切削部1包括沿圆周方向均布设置的六条切齿1-1，所述柄部3为圆柱段，且柄部3沿其长度方向加工有第一定位平面3-1，所述传动键4包括凸键4-1及传动块4-2，传动块4-2呈长条形，传动块4-2的一侧面为第二定位平面4-21，另一侧面为圆弧面，凸键4-1固接在传动块4-2的圆弧面上，所述第二定位平面4-21与第一定位平面3-1紧密接触，柄部3与传动块4-2拼接形成完整的圆柱体。

切削部上远离柄部的一端加工有引导部6，所述引导部的长度s为后角β1为10±1度。

具体实施方式二：结合图1～图5说明本实施方式，铰刀总长为55mm，其中切削部1的长度为倒锥部2与切削部1的总长为16mm，传动键4的长度为16mm。如此设计，要加工的销孔深度为10mm，倒锥部2与切削部1的总长为16mm超过10mm，可以保证销孔深度完全加工。其它组成与连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1～5说明本实施方式，切削部1的直径d为倒锥部2的大端直径与切削部1相等，小端直径d1比切削部1的直径d小0.02～0.05mm，柄部3的直径d2为如此设计，切削部1主要作用是铰削，倒锥部2可防止铰削时出现夹刀现象，使铰削加工更顺畅。其它组成与连接关系与具体实话方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1～5说明本实施方式，切削部1的前角α为0°～4°，后角β2为12°±2°。其它组成与连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图1～5说明本实施方式，切削部1的主后刀面采用宽度l为0.15～0.25mm的圆柱刃带。如此设计，此圆柱刃带的设计，有两个作用，第一可以准确无误的保证切削刃直径尺寸，第二，可以作为磨削后刀面的基准面，此刃带不易过宽，过宽会影响刀具切削效果。其它组成与连接关系与具体实施方式一、二或四相同。

具体实施方式六：结合图1～5说明本实施方式，相邻两条切齿1-1之间的夹角γ为80°。如此设计，利于排屑。其它组成与连接关系与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：结合图1～5说明本实施方式，柄部3与倒锥部2之间还设置有过渡部5，所述过渡部5为直径与柄部3相同的圆柱段，柄部3的圆弧弦高为柄部3的长度为18mm，传动键4上的圆弧弦高为凸键4-1的尺寸为：如此设计，传动键4的圆弧和柄部3的圆弧组成完整的圆，两平面贴合，当传动键4转动，可带动铰刀转动，传动键上凸键的设计，是为了和外部侧向钻上的工作齿轮100内孔中的凹槽配合。其它组成与连接关系与具体实施方式一、二、四或六相同。

具体实施方式八：结合图1～5说明本实施方式，用于加工具体实施方式一至七中任一实施方式所述硬质合金铰刀的加工方法，具体步骤为：

步骤一、切割棒料：利用线切割机床，将直径为10mm，长度为330mm的硬质合金棒料割断成为三个长度为110mm的棒料；因柄部3直径比切削刃直径小，因此不能直接对柄部3进行装夹，需要预留出55mm的长度作为辅助头用于装夹，同样因为是ф10棒料加工，柄部直径又小于棒料直径，对柄部进行磨削时，如果通过夹住切削刃外圆来加工柄部，会破坏切削刃精度，因此需要辅助头，加工时，通过对辅助头一次装夹将铰刀切削部1和柄部3加工完成，保证铰刀切削部1和柄部3的同轴度在0.015mm以内；

步骤二、加工切削部：割断后的110mm棒料中，55mm长度的棒料作为铰刀的毛坯，另外55mm长度的棒料作为辅助头用于装夹，将棒料装夹在数控工具磨床上，然后根据图纸要求的切削部1各个参数磨削铰刀切削部1；

步骤三、加工柄部外圆：利用数控工具磨床，磨削铰刀柄部3外圆至图纸要求的柄部3外圆尺寸

步骤四、分离辅助头与铰刀：利用线切割机床，按照图纸要求将加工后的铰刀部分与辅助头割断，使刀具总长为55mm；

步骤五、加工柄部第一定位平面：利用夹具将铰刀的切削部1装夹固定，利用磨床磨削柄部3的第一定位平面3-1至图纸要求的尺寸，即柄部3的圆弧弦高为第一定位平面3-1的长度为18mm；所述夹具包括定位块和压板，所述定位块为矩形块，定位块的上部开设有三角形凹槽，铰刀切削部放置在凹槽内，压板位于矩形块的上方用于夹紧铰刀，其中铰刀与凹槽接触处设置有垫片，以防止磨削第一定位平面的过程中切削刃变形；

步骤六、加工传动键：利用线切割机床，先将长×宽×高尺寸为30mm×20mm×30mm的方钢切割为16mm长，然后再切割传动键的外轮廓至图纸要求的尺寸，即传动键4上的圆弧弦高为凸键4-1的尺寸为：计检合格后将传动键表面清理干净；

步骤七、切削刃钝，然后在柄部刻图号，最后包装。